革命性的植物蛋白：科学家们解开了多汁植物肉的秘密

一个研究小组通过制造微凝胶，在不添加任何化学物质的情况下，将植物蛋白从干燥和涩味转变为多汁和脂肪状。这些发现有可能提高消费者对植物性蛋白质的兴趣，并通过减少对动物产品的依赖，为实现全球气候变化目标做出贡献。

采用植物性肉类替代品的最重要障碍之一是它们在食用时通常是干燥和涩味的。

由利兹大学的Anwesha Sarkar教授领导的一组科学家正在率先改变植物蛋白质的结构。他们正在努力改变人们对植物蛋白的感觉，从粘稠和干燥变成一种多汁和丰富的感觉，类似于脂肪。

他们添加到植物蛋白中的唯一物质就是水。

植物蛋白微凝胶

为了实现这一变化，科学家们通过一种称为微凝胶的过程制造了植物蛋白微凝胶。

植物蛋白——一开始是干燥的，质地粗糙——被放在水中加热。这改变了蛋白质分子的结构，这些蛋白质分子聚集在一起形成一个相互连接的网络或凝胶，将水困在植物蛋白质周围。

然后将凝胶均质化，将蛋白质网络分解成由肉眼无法看到的微小颗粒组成的微凝胶。在压力下，就像它们被吃掉时一样，微凝胶会渗出水分，产生一种类似于单一奶油的润滑性。

原子力显微镜分析显示，植物蛋白微凝胶没有结块，并与水水合。来源:本·丘，利兹大学

萨卡尔教授说:“我们所做的是将干燥的植物蛋白转化为水合的植物蛋白，利用植物蛋白形成一个类似蜘蛛的网，将水保存在植物蛋白周围。”这能提供口中急需的水分和多汁的感觉。基于植物的蛋白质微凝胶可以在不使用任何添加化学物质或试剂的情况下使用一种广泛可用且目前用于食品工业的技术来制造。关键成分是水。”

振兴公司nsumer感兴趣

该研究小组在科学杂志《自然通讯》上发表了他们的研究结果，他们说，植物蛋白的干燥一直是“消费者接受度的关键瓶颈”。

有了这一突破，研究小组希望消费者对植物性蛋白质的兴趣将重新焕发活力，鼓励人们减少对动物产品蛋白质摄入的依赖，这是实现全球气候变化目标的必要步骤。

每年食品生产产生的180亿吨二氧化碳当量中，有一半以上来自动物产品的饲养和加工。

研究人员表示，这种蛋白质微凝胶“为设计下一代健康、美味和可持续的食品提供了一个独特的平台”。

尤里卡时刻

在整个调查过程中，研究小组用数学方法模拟了植物蛋白微凝胶的行为，并相信他们的方法是可行的。

但证据来自利兹大学工程与物理科学学院原子力显微镜套件的可视化。原子力显微镜是用一个微小的探针扫描分子表面，以获得其形状的图像。

这些图像所揭示的是一个概念的证明。

植物蛋白一开始是块状的，缺乏水分。加水加热。这些蛋白质会改变形状，并在自身周围截留水分，形成凝胶。这种凝胶被分解成植物蛋白微凝胶，植物蛋白颗粒被水包围。来源:本·丘，利兹大学

萨卡尔教授补充说:“看到原子力显微镜上的图像对我们来说是一个激动人心的时刻。可视化显示，蛋白质微凝胶几乎是球形的，不会聚集或聚集在一起。我们可以看到单独间隔的植物蛋白微凝胶。

“我们的理论研究表明，这是会发生的，但没有什么比亲眼看到更令人兴奋的了。”

该论文的作者之一、利兹大学食品科学与营养学院副教授梅尔·霍姆斯博士说:“这项研究揭示了现代食品技术中科学的独创性和深度，从蛋白质的化学成分、食物在口腔中的感知方式，到对摩擦学的理解——材料与口腔中感觉细胞之间的摩擦。”

“解决食品科学中的重大问题需要跨学科的科学。”

更广泛的植物蛋白微凝胶衍生品

考虑到微凝胶的润滑性，类似于单一的奶油，这意味着它们可以在食品加工业中用于其他用途，比如取代从食品中去除的脂肪，以开发更健康的选择。

利兹大学食品科学与营养学院的博士生、该项目的首席研究员本·丘说:“这是一个非常了不起的发现。令人惊讶的是，在不添加一滴脂肪的情况下，微凝胶的润滑性类似于20%脂肪乳液，这是我们第一个报道的。”

“我们的实验数据得到了理论分析的支持，这也意味着我们可以开始在那些必须去除脂肪的食物中使用这些植物蛋白微凝胶，以重新形成更健康的下一代植物蛋白食物选择。”

参考文献:“将可持续植物蛋白转化为高性能润滑微凝胶”，作者:Ben Kew, Melvin Holmes, Evangelos Liamas, Rammile Ettelaie, Simon D. Connell, Daniele Dini和Anwesha Sarkar, 2023年8月7日，《自然通讯》。DOI: 10.1038 / s41467 - 023 - 40414 - 7

这项研究由HORIZON EUROPE、欧洲研究理事会和英国研究与创新组织资助。